【ARM 常见汇编指令学习 6.1 – armv8 乘加指令 madd详细介绍】

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armv8 乘加指令 madd

在ARMv8架构中，madd指令是一种乘加指令，用于执行两个数的乘法操作，并将结果与第三个数相加。madd指令是“Multiply-Add”的缩写，其一般形式和作用如下：

madd Xd, Xn, Xm, Xa 

• Xd：目的寄存器，用于存储操作的最终结果。
• Xn, Xm：参与乘法操作的两个源寄存器。
• Xa：在乘法结果基础上进行累加的源寄存器。
  指令的操作可以表示为：

Xd = (Xn * Xm) + Xa 

使用场景

madd指令在多种程序设计场景中非常有用，例如在进行向量计算、矩阵乘法、多项式求值以及其他需要乘法和加法联合运算的地方。它可以帮助减少指令数量，优化程序性能，特别是在循环和迭代计算中。

示例

如果我们要计算表达式3 * 4 + 5，并将结果存储到寄存器X0中，而初始值分别存储在寄存器X1（值为3），X2（值为4）和X3（值为5）中，使用madd指令的方式如下：

madd X0, X1, X2, X3 

执行后，X0中的值将是17，因为(3 * 4) + 5 = 17。

注意事项

• ARMv8架构同时支持32位和64位的变体，所以madd指令既可用于操作64位寄存器（如X0到X31），也可以用于操作32位寄存器（如W0到W31），但要注意后者会有不同的指令表示（比如使用w前缀而非x）。
• 使用madd和其他算术指令时，需要注意数据溢出的问题，并根据具体应用选择合适的数据类型和大小。
• 在设计程序时，利用madd等指令可以减少指令总数，提高代码效率，但也需要考虑代码的可读性和维护性。